A novel method for thermal conductivity measurement of two dimensional materials

Termal iletkenlik, malzemelerde ısı transferini belirleyen bir sabittir. Enerji üre- tim sistemindeki verimin ve mikro yapılarda soğutma mekanizmasının öneminin artmasından sonra, mikro ve nano malzemelerde termal iletkenliği bulmak için birçok ölçüm yöntemi ortaya çıkmıştır. Fakat, deney düzeneğinin kurulumundaki karmaşıklıklar, önerilen cihazların üretimindeki zorluklar ve ısı denklemlerinin direk çözümlerinin olmaması bir grup malzemeler için bu yöntemlerin kullanıla- mamasına neden olmaktadır. Özellikle atom kalınlığındaki metalik malzemeler üzerinde çalışmak zordur. Bu problemleri çözmek için sıcaklığa bağlı elektriksel direnç değişimine dayanan yeni bir ölçüm yöntemi geliştirdik ve yöntemimizi anal- itik ve sonlu elemanlar yöntemiyle sayısal olarak analiz ettik. Yöntemimizi 2H- TaS2 'a uyguladık ve ısı iletkenliğini 9.55±1.27 W/m.K olarak bulduk. TaS2 'ın, metalik bir geçiş metali dikalkogenit olan, termal iletkenliği ilk defa ölçülmüş oldu. Ölçümler Wiedemann-Franz kanunu ve 2H-TaSe2 ve 1T-TaS 2 gibi ben- zer malzemelerin termal iletkenliği ile uyumlu bulundu. Yöntem, yarı iletken ince malzemelere de uygulanabilir ve çeşitli sebeplerle diğer yöntemlerden daha üstündür.